進(jìn)程及進(jìn)程間的通信
對(duì)于軟件開發(fā)人員來說，不管你做的是前端、WEB、中間件、底層，還是其他，掌握進(jìn)程相關(guān)知識(shí)都是非常重要的。最近，我被問到了一個(gè)問題：進(jìn)程間通信的方式都有哪些?作為一位多年的開發(fā)者，我竟然一時(shí)答不上來(相當(dāng)?shù)膶擂?。后來，我在網(wǎng)上查閱了相關(guān)資料，算是對(duì)這個(gè)問題有了大致的了解。在這篇文章中，根據(jù)查閱到的資料，我介紹一下進(jìn)程及進(jìn)程間通信的方式，供大家溫習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)，也希望大家在從事開發(fā)工作的同時(shí)，不要忘了強(qiáng)化自己的基礎(chǔ)知識(shí)。
進(jìn)程簡(jiǎn)介
進(jìn)程的概念已經(jīng)出現(xiàn)有半個(gè)多世紀(jì)了，它是60年代初首先在麻省理工學(xué)院的MULTICS系統(tǒng)和IBM公司的CTSS/360系統(tǒng)中引入的。
進(jìn)程的定義有廣義和狹義之分。狹義的進(jìn)程是指正在運(yùn)行的程序的實(shí)例;廣義的進(jìn)程是一個(gè)具有一定獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合的一次運(yùn)行活動(dòng)，它是操作系統(tǒng)動(dòng)態(tài)執(zhí)行的基本單元。
關(guān)于進(jìn)程，需要注意的有兩點(diǎn)：***，進(jìn)程是一個(gè)實(shí)體，每一個(gè)進(jìn)程都有它自己的地址空間;第二，進(jìn)程是一個(gè)“執(zhí)行中的程序”(只有當(dāng)操作系統(tǒng)執(zhí)行它的時(shí)候，它才能成為一個(gè)活動(dòng)的實(shí)體)。
進(jìn)程間通信的方式
進(jìn)程之間通信的方式有以下8種：
***種，無名管道(pipe)：它是一種半雙工的通信方式，數(shù)據(jù)只能單向流動(dòng)，而且只能在具有親緣關(guān)系的進(jìn)程間使用(進(jìn)程的親緣關(guān)系通常是指父子進(jìn)程關(guān)系)。
第二種，高級(jí)管道(popen)：將另一個(gè)程序當(dāng)做一個(gè)新的進(jìn)程在當(dāng)前程序進(jìn)程中啟動(dòng)，則它算是當(dāng)前程序的子進(jìn)程，這種方式稱為高級(jí)管道方式。具體的程序執(zhí)行可參考這篇文章：http://blog.csdn.net/zhouzhaoxiong1227/article/details/50403299。
第三種，有名管道(named pipe)：它也是半雙工的通信方式，但是它允許無親緣關(guān)系的進(jìn)程進(jìn)行通信。
第四種，消息隊(duì)列(message queue)：它是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，存放在內(nèi)核中并由消息隊(duì)列標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí);它克服了信號(hào)傳遞信息少、管道只能承載無格式字節(jié)流以及緩沖區(qū)大小受限等缺點(diǎn)。具體的隊(duì)列操作可參考這篇文章：http://blog.csdn.net/zhouzhaoxiong1227/article/details/52186663
第五種，信號(hào)量(semaphore)：它是一個(gè)計(jì)數(shù)器，可以用來控制多個(gè)進(jìn)程對(duì)共享資源的訪問;它常作為一種鎖機(jī)制，防止某進(jìn)程正在訪問共享資源時(shí)，其他進(jìn)程也訪問該資源。因此，它主要作為進(jìn)程間以及同一進(jìn)程內(nèi)不同線程之間的同步手段。
第六種，信號(hào)(signal)：它是一種比較復(fù)雜的通信方式，用于通知接收進(jìn)程某個(gè)事件已經(jīng)發(fā)生。
第七種，共享內(nèi)存(shared memory)：它是由程序映射的一段能被其他進(jìn)程所訪問的內(nèi)存，這段共享內(nèi)存由一個(gè)進(jìn)程創(chuàng)建，但多個(gè)進(jìn)程都可以訪問;它是針對(duì)其他進(jìn)程間通信方式運(yùn)行效率低而專門設(shè)計(jì)的，往往與其他通信機(jī)制(如信號(hào)量)配合使用來實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的同步和通信。
第八種，套接字(socket)：它也是一種進(jìn)程間通信機(jī)制，與其他通信機(jī)制不同的是，它可用于不同機(jī)器間的進(jìn)程通信。具體的socket的消息流程可參考這篇文章：http://blog.csdn.net/zhouzhaoxiong1227/article/details/46416555。
【本文是51CTO專欄作者“周兆熊”的原創(chuàng)文章，作者微信公眾號(hào)：周氏邏輯(logiczhou)】
